DE2432464B2

DE2432464B2 - BURNING DEVICE FOR COMBUSTION OF THE FILLING GASES PRODUCED WHEN FILLING THE CHAMBERS OF COOKING FURNACE BATTERIES

Info

Publication number: DE2432464B2
Application number: DE19742432464
Authority: DE
Inventors: Karl Dr. 4630 Bochum; Pankow Horst 4300 Essen Gregor
Original assignee: Gewerkschaft Schalker Eisenhütte, 4650 Gelsenkirchen
Priority date: 1974-07-06
Filing date: 1974-07-06
Publication date: 1976-09-02
Also published as: DE2432464A1

Description

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Die Erfindung betrifft eine Brennvorrichtung zur Verbrennung der beim Füllen der Kammern von Verkokungsofenbattcrien entstehenden Füllgase, bestehend aus einem Mischrohr zur Mischung der Brennmittel und der Verbrennungsmittel, einer in das Mischrohr einmündenden Brcnnmittelzulührung. einer an das Mischrohr angeschlossenen Verbrennungsmittelzuführung, einem an das Mischrohr angeschlossenen Brennerkopf, einer in Strömungsrichtung der Brenn- und Verbrennungsmittel hinter dem Brennerkopf vorgesehenen elektrischen Zündeinrichtung und einem dem Brennerkopf nachgeordneten Brennerrohr.The invention relates to a combustion device for the combustion of when filling the chambers of Coking furnace batteries produced filling gases, consisting of a mixing tube for mixing the fuel and the combustion means, a fuel feed that opens into the mixing tube. one to that Combustion agent feed connected to the mixing tube, one connected to the mixing tube Burner head, one behind the burner head in the direction of flow of the fuel and combustion medium provided electrical ignition device and a burner tube downstream of the burner head.

Bei einer bekannten Brennvorrichtung der zuvor beschriebenen Art (vgl. die DT-OS 22 08 776) ist die Brcnnmittelzuführung düsenförmig ausgeführt, besteht die Verbrennungsmittelzuführung aus in dem Mischrohr Brennerrohren vorgesehenen, in der Atmosphäre endenden Öffnungen, weist der Brennerkopf einen im wesentlichen kreiszylindrischen Hauptkanal und einen den Hauptkanal umgebenden, mit dem Hauptkanal in Verbindung stehenden Hilfskar.al auf und umgibt der Hilfskanal den Hauptkanal im wesentlichen konzentrisch. Bei dieser bekannten Vorrichtung wird eine sehr weitgehend stabilisierte Flamme erzielt, die auch dann nicht abreißt, wenn der Ventilatorzug im Verhältnis 1:20, z.B. zwischen etwa 60 und 1200 mm/WS, schwankt, wie das bei der Verbrennung der beim Füllen der Kammern von Verkokungsofenbatterien entstehenden Füllgase nicht selten der Fall ist. Diese bekannte Brennvorrichtung hat sich deshalb an sich bewährt. Sie ist jedoch relativ kompliziert aufgebaut, nicht immer hinreichend betriebssicher und kann nicht immer ohne weiteres den jeweiligen betrieblichen Erfordernissen angepaßt werden.In a known burning device of the type described above (see. DT-OS 22 08 776) is the The combustion agent feed is designed in the form of a nozzle, the combustion agent feed consists of in the mixing tube Burner tubes provided, ending in the atmosphere openings, the burner head has an im essential circular cylindrical main channel and one surrounding the main channel, with the main channel in Associated auxiliary car.al on and surrounds the Auxiliary channel the main channel is essentially concentric. In this known device, a very largely stabilized flame is achieved, which does not break off even when the fan pulls in proportion 1:20, e.g. between about 60 and 1200 mm / WS, fluctuates, as is the case with the combustion of the filling The filling gases produced in the chambers of coking furnace batteries are not infrequently the case. This well-known Burning device has therefore proven itself. However, it has a relatively complex structure, not always sufficiently reliable and cannot always easily meet the respective operational requirements be adjusted.

Im übrigen ist es bei Brennvorrichtungcn anderer An bekannt, das Mischrohr in den Brennerkopf auslaufen zu lassen, nämlich den Brennerkopf als unter einem spitzen Winkel angeschnittenes Ende des Mischrohres auszuführen (vgl. die DT-AS 12 80 460) und die Brennmittelzuführung als Brennmittelzuführungsrohr auszuführen und unter einem spitzen Winkel in das Mischruhr einmünden zu lassen (vgl. die CA-PS 7 19 125). Das hat jedoch zu einer Ausgestaltung und Weiterbildung der eingangs beschriebenen Brennvorrichtung nicht beigetragen. Otherwise it is of a different kind in the case of burning devices known to let the mixing tube run out into the burner head, namely the burner head as under a pointed Execute the angle cut end of the mixing tube (see DT-AS 12 80 460) and the fuel supply designed as a fuel supply pipe and at an acute angle into the mixer stirrer to flow into (see CA-PS 7 19 125). However, that has to a design and development of the Burning device described at the beginning did not contribute.

Der Erfindung liegt folglich die Aufgabe zugrunde, eine Brennvorrichtung zur Verbrennung der beim Füllen der Kammern von Verkokungsofenbatterien entstehenden Füllgase anzugeben, die relativ einfach aufgebaut ist, sich durch besondere Betriebssicherheit auszeichnet und besonders einlach den jeweiligen betrieblichen Erfordernissen angepaßt werden kann.The invention is therefore based on the object of providing a combustion device for the combustion of the Filling the chambers of coking furnace batteries indicates that the filling gases are relatively simple is constructed, is characterized by particular operational reliability and is particularly easy to use can be adapted to operational requirements.

Die erfindungsgemäße Brennvorrichtung, bei der die zuvor aufgezeigte Aufgabe gelöst ist, ist zunächst und im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß das Mischrohr in den Brennerkopf ausläuft, nämlich der Brennerkopf als unter einem spitzen Winkel, vorzugsweise unter ca. 45^C. angeschnittenes Ende des Mischrohres ausgeführt ist. daß die Brcnnmittelzuführung als Brennmittelzuführungsrohr ausgeführt ist und unter einem spitzen Winkel in das Mischrohr einmündet und daß das Brennerrohr als separates Flammenführungsrohr ausgeführt ist und das Mischrohr mit dem Brennerkopf lanzenförmig in das Brennerrohr hineinragt. Dadurch, daß das Mischrohr in den Brennerkopf ausläuft, nämlich der Brennerkopf als unter einem spitzen Winkel angeschnittenes Ende des Mischrohres ausgeführt ist, und die BrcnrimiKclzuführung als Brennmittelzuführungsrohr ausgeführt ist und unter einem spitzen Winkel in das Mischrohr einmündet, wird ein besonders einfacher Aufbau der erfindungsgemäßen Brennvorrichtung sowie eine gute Durchmischung der Brenn- und Verbrennungsmittel und eine gute Stabilisierung der Flamme erreicht. Dadurch, daß das Brennerrohr als separates Flammenführungsrohr ausgeführt ist und das Mischrohr mit dem Brennerkopf lanzenförmig in das Brcnncrrohr hineinragt, wird eine besonders variabel einsetzbarc und anpassungsfähige Brennvorrichtunj! erreicht; das Brennerrohr kann nämlich dem Entstehungsherd der zu verbrennenden Füllgase besonders angepaßt sein, wobei es durchaus möglich ist, im übrigen gleiche Brennvorrichtungen mit unterschiedlich gestalteten Brennerrohren zu kombinieren.The combustion device according to the invention, in which the aforementioned object is dissolved is firstly and substantially characterized in that the mixing tube terminates in the burner head, namely, the burner head than at an acute angle, preferably less than about 45 ^C. cut end of the mixing tube is executed. that the fuel supply is designed as a fuel supply tube and opens into the mixing tube at an acute angle and that the burner tube is designed as a separate flame guide tube and the mixing tube with the burner head protrudes lance-shaped into the burner tube. The fact that the mixing tube runs out into the burner head, namely the burner head is designed as an end of the mixing tube cut at an acute angle, and the BrcnrimiKclzuführ is designed as a fuel supply tube and opens at an acute angle in the mixing tube, a particularly simple structure of the inventive burner as well as good mixing of the fuel and combustion agents and good flame stabilization. The fact that the burner tube is designed as a separate flame guide tube and the mixing tube with the burner head protrudes into the burner tube in the shape of a lance makes a particularly variable and adaptable burner device possible! achieved; namely, the burner tube can be particularly adapted to the source of the filling gases to be burned, it being entirely possible to combine the same combustion devices with differently designed burner tubes.

In- einzelnen gibt es verschiedene Möglichkeiten, dieThere are various ways in which

C'-findungsgemäße Brennvorrichtung auszugestalten und weiterzubilden, was im folgenden nur beispielhaft erläutert werden soll.To design and develop C'-inventive burning device, which in the following is only an example should be explained.

Zunächst kann zur weiteren Snbilisierung der Flamme am Brennerkopf der Brennerkopf mit einem s Turbulationseiemeni versehen werden. Das Turbulenzclcment kann z. B. als zu Beginn des Brennckopfc im Inneren des Brennerkopfes angeordneter Toroid od. dgl. ausgeführt sein.First of all, to further Snbilisierung the flame on the burner head, the burner head can be marked with an s Turbulation belts are provided. The Turbulence Clcment can e.g. B. as at the beginning of Brennckopfc in Inside the burner head arranged toroid or the like. Be executed.

Es ist bereits weiter oben ausgeführt worden, daß das Brennerrohr der erfindungsgemäßen Brennvorrichtung dem Entstehungsherd der zu verbrennenden Abgase besonders angepaßt sein kann. Es empfiehlt sich deshalb, das als separates Flammenführungsrohr ausgeführte Brennerrohr ortsfest an den Entstehungsherd der zu verbrennenden Füllgase, z. B. an einen Fülltrichter eines Verkokungsofenfüllwigens, anzuschließen.It has already been stated above that the burner tube of the burner device according to the invention can be particularly adapted to the source of the exhaust gases to be burned. It is advisable Therefore, the burner tube, designed as a separate flame guide tube, is fixed to the source of the filling gases to be burned, e.g. B. to a funnel of a coking furnace filler.

Schließlich geht eine weitere Lehre der Erfindung dahin, das Mischrohr oberhalb der Einmündung der Brennmitielzuführung und/oder das Brennerrohr nahe seinem dem Mischrohr zugewandten Ende mit in der freien Atmosphäre endenden, vorzugsweise über den Umfang verteilt angeordneten Offnungen zu versehen. Diese Öffnungen gewährleisten einen Druckabbau bei eventuell entstehenden Verpuffungen.Finally, another teaching of the invention is that the mixing tube above the confluence of the Fuel supply and / or the burner tube close its end facing the mixing tube with ending in the open atmosphere, preferably via the Circumferentially arranged openings to be provided. These openings ensure a pressure reduction possibly resulting deflagrations.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellender. Zeichnung ausführlicher erläutert: es zeigtIn the following, the invention is illustrated by means of only one exemplary embodiment. drawing explained in more detail: it shows

Fig. 1 eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Brennvorrichtung.1 shows a preferred embodiment of a burning device according to the invention.

F i g. 2 in gegenüber der Fig.] vergrößerter Darstellung, den Ausschnitt Λ air-- dom Π.-^cnstand nach F i <·. 1 undF i g. 2 in comparison with FIG]. Enlarged representation, the cut Λ air-- dom Π .- ^ cnstand by F i <·. 1 and

F i g. 3 wiederum in gegenüber der F i g. 1 vergrößerter Darstellung, den Ausschnitt ß aus dem Gegenstand nach Fig. 1, um 90° gedreht dargestellt.F i g. 3 again in relation to FIG. 1 enlarged view, the section ß from the object according to Fig. 1, shown rotated by 90 °.

Die in F i g. 1 dargestellte Brennvorrichiung ist zur Verbrennung der beim Füllen der Kammern von Verkokungsofer.battcricn entstehenden Fiillgase bestimmt und besteht in ihrem grundsätzlichen Aufbau aus ^₀ einem Mischrohr I zur Mischung der Brennmittel und der Verbrennungsmittel, aus einer in das Mischrohr 1 einmündenden Brennmiuclzuführung 2, aus einer an das Mischrohr I angeschlossenen Verbrennungsmiuelzuführiing 3, aus einem an das Mischrohr 1 angcschlosseneu Brennerkopf 4, aus einer elektrischen Zündeinrichtung 5 und aiii einem dem Brennerkopf 4 nachgcordneten Brennerrohr6.The in F i g. Brennvorrichiung shown 1 is intended for incineration of the resulting by Verkokungsofer.battcricn during filling of the chambers Fiillgase and consists in its basic structure from ^ ₀ a mixing tube I to the mixture of the combustion means and the combustion means, one of a leading into the mixing tube 1 Brennmiuclzuführung 2, from Combustion medium supply 3 connected to the mixing tube I, from a burner head 4 connected to the mixing tube 1, from an electrical ignition device 5 and aiii from a burner tube 6 downstream of the burner head 4.

Wie die F i g. 1 zeigt, läuft das Mischrohr 1 in den Brennerkopf 4 aus, ist nämlich der Brennerkopf 4 als unter einem spitzen Winkel, vorzugsweise unter etwa 45 . angeschnittenes Ende des Mischrohres I au-.geführt (vgl. insbesondere auch Fig. 3), ist die Brenr.mittelzuführung 2 als Brennmittelzuführungsrohr ausgeführt und mündet diese unter einem spitzen Winkel in das Mischrohr 1 ein und ist das Brennerrohr 6 als separates Flammenführungsrohr ausgeführt und ragt das Mischrohr t mit dem Brennerkopf 4 lanzenförmig in das Brennerrohr 6 hinein.As the F i g. 1 shows, the mixing tube 1 runs into the Burner head 4 from, namely the burner head 4 than at an acute angle, preferably at about 45. cut end of the mixing tube I out (see in particular also Fig. 3), is the fuel supply 2 designed as a fuel supply pipe and this opens at an acute angle into the Mixing tube 1 and the burner tube 6 is designed as a separate flame guide tube and the mixing tube protrudes t with the burner head 4 lance-shaped into the burner tube 6.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die elektrische Zündeinrichtung 5 aus einer durch das Mischrohr 1 geführten Elektrode 7 und einer galvanisch mit dem Mischrohr 1 verbundenen Gegenelektrode 8. wobei die zwischen der Elektrode 7 und der Gegenelektrode 8 bestehende Funkenstrecke 9 in Su ömungsriehtung der Brenn- und Vcrbrennungsmitiel hinter dem Brennerkopf 4 vorgesehen ist.In the illustrated embodiment, the electrical ignition device 5 consists of a through the Mixing tube 1 guided electrode 7 and a counter electrode 8 galvanically connected to the mixing tube 1. wherein the existing between the electrode 7 and the counter electrode 8 spark gap 9 in Su ömungsriehtung the Brenn- and Vcrbrämmmitiel behind the burner head 4 is provided.

Wie die Fig. 1 zeigt, ist die Verbrennungsmiuclzuführung 3 an dem dem Brennerkopf 4 abgewandten Ende des Mischrohres 1 an das Mischrohr 1 angeschlossen. Außerdem ist die Verbrennungsmittelzuführung 3 an ein Verbrennungsmittelgebläse 10 angeschlossen, das auf einer relativ hoch liegenden Konsole 11 vorgesehen ist.As shown in Fig. 1, the combustion fluid supply is 3 at the end of the mixing tube 1 facing away from the burner head 4 to the mixing tube 1 connected. In addition, the combustion agent feed 3 connected to a combustion agent blower 10, which is located on a relatively high Console 11 is provided.

Wie die F i g. 3 zeigt, weist zur weiteren Stabilisierung der für uie Verbrennung der Füllgase benötigten Flamme der Brennerkopf 4 ein Turbulationselement 2 auf. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Turbulenzelement 12 als zu Beginn des Brennerkopfes 4 im Inneren des Brennerkopfes 4 angeordneter Toroid ausgeführt.As the F i g. 3 shows points for further stabilization The burner head 4 has a turbulation element 2 for the flame required for the combustion of the filling gases on. In the exemplary embodiment shown, the turbulence element 12 is at the beginning of the burner head 4 executed in the interior of the burner head 4 arranged toroid.

Wie die Figuren zeigen, ist die zu der elektrischen Zündeinrichtung 5 gehörende Elektrode 7 innerhalb eines Keramikrohres 13 durch das Mischrohr 1 geführt. Das Keramikrohr 13 selbst ist von einem Schutzrohr 14 umgeben. Die neben der Elektrode 7 zu der elektrischen Zündeinrichtung 5 gehörende Gegenelektrode 8 ist an den Brennerkopf 4 angeschweißt. Um der auftretenden thermischen Beanspruchung gewachsen /11 sein, ist die Elektrode 7 mit einer Elektrodenspitze 15 aus hoehtemperaturfestcm Stahl versehen und besteht die Gegenelektrode 8 insgesamt aus hochteniperaturfestem Stahl.As the figures show, the electrode 7 belonging to the electrical ignition device 5 is inside a ceramic tube 13 passed through the mixing tube 1. The ceramic tube 13 itself is surrounded by a protective tube 14 surround. The counter electrode 8 belonging to the electrical ignition device 5 in addition to the electrode 7 is on the burner head 4 welded on. In order to be able to cope with the occurring thermal stress / 11, the Electrode 7 is provided with an electrode tip 15 made of high-temperature steel and consists of the Counter electrode 8 made entirely of high-temperature steel.

Schließlich zeigt die F i g. 1 noch, daß das als separates Flamnienführungsrohr ausgeführte Brerinerrohr 6 ortsfest an den Entstehungsherd der /11 verbrennenden Abgase, nämlich an einen Fülltrichter 16 eines Verkokungsofenfüllwagens, angeschlossen ist. und daß das Mischrohr 1 oberhalb der Einmündung der Brennmittelzuführung 2 und das Brennerrohr 6 nahe seinem dem Mischrohr 1 zugewandten Ende in der freien Atmosphäre endende, über den Umfang vorteilt angeordnete Öffnungen 17, 18 aufweisen.Finally, FIG. 1 still that the Breriner tube designed as a separate flame guide tube 6 stationary at the source of the / 11 burning exhaust gases, namely at a filling funnel 16 a coking furnace filling car. and that the mixing tube 1 above the confluence of the Fuel supply 2 and the burner tube 6 near its end facing the mixing tube 1 in the Openings 17, 18 which end in the free atmosphere and are advantageously arranged over the circumference.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Burning device for the incineration of the coking furnace batteries when filling the chambers resulting filling gases, consists of a mixing tube for mixing the fuel and the combustion agent, one fuel supply opening into the mixing tube, one to the mixing tube connected combustion agent supply, a combustion head connected to the mixing tube, one provided behind the burner head in the direction of flow of the combustion and combustion means electrical ignition device and a burner tube downstream of the burner head, characterized in that the mixing tube (1) runs out into the burner head (4), namely the Burner head (4) than at an acute angle, preferably at about 45 °. cut end of the mixing tube (1) is designed that the fuel supply (2) as a fuel supply tube is executed and opens at an acute angle into the mixing tube (1) and that the Burner tube (6) is designed as a separate flame guide tube and the mixing tube (1) with the Burner head (4) protrudes lance-shaped into the burner tube (6).

2. Burning device according to claim 1, characterized in that the burner head (4) is a Has Turbuiationselement (12).

3. Burning device according to claim 2, characterized in that the turbulence element (12) as at the beginning of the burner head (4) inside the burner head (4) arranged toroid or the like. is executed.

4. Burning device according to one of claims 1 to 3, characterized in that as a separate Flame guide tube executed burner tube (6) stationary at the source of the source to be burned Filling gases. e.g. to a hopper (16) of a coking furnace filling car.

5. Burning device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the mixing tube (1) above the confluence of the fuel supply (2) and / or the burner tube (6) near his the end facing the mixing tube (1) in the open atmosphere, preferably via the Have openings (17, 18) arranged distributed around the circumference.